Sinalização metabólica no tecido muscular e adiposo após retirada de insulina e injeção de hormônio do crescimento.

O diabetes mellitus tipo I (DMI ) é caracterizado pela falta de insulina endógena e esses pacientes são 100% dependentes da reposição de insulina para sobreviver.

A insulina é um potente hormônio anabólico com seus principais alvos no fígado, no tecido muscular esquelético e no tecido adiposo.

No fígado, aumenta a glicogênese e inibe a glicogenólise e a gliconeogênese.

No tecido muscular esquelético, aumenta o transporte de glicose para dentro da célula, a glicogênese, a glicólise, a oxidação da glicose e a síntese de proteínas.

No tecido adiposo, inibe a lipólise e aumenta a lipogênese.

Isso indica que uma queda nos níveis séricos de insulina leva ao aumento da glicose no sangue e ao aumento dos níveis de FFA (ácidos graxos livres) no sangue - eventualmente levando à produção de cetona.

Se esta condição não for corrigida, levará à cetoacidose, que é uma condição potencialmente fatal, que deve ser corrigida na admissão hospitalar com fluidoterapia, substituição de eletrólitos e insulina.

A insulina foi estudada minuciosamente e as vias de sinalização são bem conhecidas.

Uma via interessante é a supressão da lipólise. A lipase mais importante e limitante da taxa na hidrólise de triglicerídeos é a lipase de triglicerídeos adiposos (ATGL)(1-5). Uma conexão entre o ATGL e o gene switch G0/G1 (G0S2) foi mostrada (6,7). Durante a lipólise, ATGL é regulado positivamente e G0S2 é regulado negativamente e a região promotora de G0S2 possui sítios de ligação para glicose, fatores de transcrição dependentes de insulina e receptores ativados por proliferadores de peroxissoma (PPAR-y)(8).

Um estudo anterior mostrou que o jejum reduz o G0S2 e aumenta o ATGL no tecido adiposo humano(7).

Pode-se pensar que os efeitos antilipolíticos da insulina são mediados pelo aumento da transcrição de G0S2 que, por sua vez, inibe o ATGL. Por outro lado, aumento da lipólise durante a falta de insulina.

O hormônio do crescimento e a síntese dependente do hormônio do crescimento de IGF-1 (fator de crescimento semelhante à insulina - 1) são cruciais para o crescimento humano antes e durante a adolescência. Como um adulto, o GH e o IGF-1 ainda são potentes fatores de crescimento e também exercem propriedades regulatórias essenciais no metabolismo humano (9,10)

As vias de sinalização de GH passam pelo receptor de GH, que fosforila e, assim, ativa o receptor associado Janus Kinase 2 (JAK2). Os sinais deste ponto foram examinados em numerosos estudos.

Em roedores, foi demonstrado que o sinal funciona de três maneiras (9,10) Estudos em células de fibroblastos humanos foram capazes de apoiar duas dessas vias (MAPK - proteína quinase ativada por mitógeno e STAT - transdutor de sinal e ativador da transcrição), mas não pela via do substrato do receptor de insulina (IRS) e da fosfatidilinositol 3-quinase (PI3-K).

Em estudos humanos (in vivo), a estimulação de GH e a fosforilação de STAT5 foram evidentes, no entanto, uma associação entre a estimulação de GH e a ativação de MAPK e PI3-K não foi demonstrada (11).

Este último é interessante e notável, considerando os efeitos insulino-agonistas e antagonistas do GH.

O GH estimula a lipólise, mas exatamente como as propriedades lipolíticas do GH são mediadas não é totalmente compreendido. No entanto, foi demonstrado que o GH tem efeito sobre a lipase sensível a hormônio (12) (HSL).

Outras opções poderiam ser, como encontradas em roedores, interação via via de sinalização PI3-K ou via interação G0S2/ATGL, diretamente ou talvez mediada por IGF-1.

As vias de sinalização intracelular humana durante o desenvolvimento de cetose/cetoacidose não são bem conhecidas. Os pesquisadores acreditam que entender essas vias e os mecanismos exatos por trás do desenvolvimento da cetoacidose é de grande importância.